در مقاله قبلی ، ما مشکل جستجوی گروه های ناو هواپیمابر و گروه های ضربتی کشتی (AUG و KUG) و همچنین نشانه گیری سلاح های موشکی به سمت آنها با استفاده از ابزارهای شناسایی فضا را در نظر گرفتیم. توسعه صور فلکی مداری ماهواره های شناسایی و ارتباطات برای تأمین امنیت دولت از اهمیت استراتژیکی برخوردار است ، با این حال ، تشخیص ناوهای هواپیمابر و گروه های ضربتی نیروی دریایی (AUG و KUG) و هدایت موشک های ضد کشتی (ASM) در آنها همچنین می توانند به طور مثر با وسایل دیگر انجام شوند. در این مقاله ، ما مجتمع های استراتوسفری امیدوار کننده ای را در نظر می گیریم که می تواند برای حل این مشکلات استفاده شود.
ماهواره های جوی - هواپیماهای بدون سرنشین استراتوسفر
در مقاله احیای کشتی های هوایی. کشتی های هوایی به عنوان بخش مهمی از نیروهای مسلح قرن بیست و یکم ، ما مناطق احتمالی استفاده از کشتی های هوایی در میدان جنگ را بررسی کردیم. یکی از م effectiveثرترین روش های استفاده از آنها ایجاد کشتی های هوایی شناسایی با خودمختاری و دید وسیع است.
به عنوان مثال می توان به پروژه روسی هواپیمای بدون سرنشین "برکوت" اشاره کرد که برای ارتفاع 20 تا 23 کیلومتری به مدت شش ماه طراحی شده است. به دلیل عدم وجود خدمه و سیستم تغذیه تغذیه شده توسط پنل های خورشیدی ، باید از طولانی مدت پرواز اطمینان حاصل شود. وظایف اصلی فرضی هواپیمای برکوت ارائه رله ارتباطی و شناسایی ارتفاعات از جمله تشخیص و شناسایی اجسام زمینی و دریایی است.
جرم تجهیزات شناسایی که می تواند در کشتی هوایی Berkut قرار گیرد 1200 کیلوگرم است ، تجهیزات نصب شده با قدرت تامین می شود. کشتی هوایی می تواند موقعیت مشابهی با ماهواره زمین ثابت داشته باشد. در ارتفاع 20 کیلومتری ، افق رادیویی حدود 600-750 کیلومتر است ، مساحت سطح مورد بررسی بیش از یک میلیون کیلومتر مربع است که با منطقه آلمان و فرانسه مجموعاً قابل مقایسه است. ایستگاه های راداری مدرن (رادارها) با آنتن آرایه فاز فعال (AFAR) می توانند محدوده تشخیص اهداف بزرگ سطحی را در فاصله حدود 500-600 کیلومتر فراهم کنند.
کشتی های هوایی می توانند بالاتر بروند. تقریباً تضمین شده است ، عملکرد آنها را می توان در ارتفاع حدود 30 کیلومتری تضمین کرد و ارتفاع حاصله از بالن های هواشناسی تا 50 کیلومتر است.
در سال 2005 ، نیروهای مسلح ایالات متحده اعلام کردند که برنامه ای برای ساخت بالن های نظامی فوق العاده بالا و هواپیماهای هوایی باز می شود که باید عملاً در مرزهای پایینی فضا کار کنند. در همان سال ، آژانس تحقیقات دفاعی پیشرفته دارپا کار اولیه ای را برای شکل دادن به یک بالون شناسایی انجام داد که قادر به کار در ارتفاع حدود 80 کیلومتری است.
چه وظایفی را می توان به هواپیماهای بدون سرنشین در ارتفاعات اختصاص داد؟
اول از همه ، این کنترل مرزهای دولتی روسیه ، از جمله دریا است. کشتی های بلند ارتفاع برای تشخیص رادارهای دوربرد (AWACS) می توانند موشک های کروز کم پرواز را شناسایی کرده و برای هواپیماهای جنگنده و سامانه های موشکی ضد هوایی (SAM) تعیین هدف کنند ، که برای رادارهای ثابت در افق غیرممکن است. (ZGRLS).همانطور که برای کنترل مناطق آبی استفاده می شود ، هواپیماهای بدون سرنشین می توانند پریسکوپ های زیر دریایی ، هوانوردی دریایی ، کشتی های تک سطحی ، AUG و KUG را شناسایی کنند.
گزینه دیگر می تواند استقرار هواپیماهای بدون سرنشین AWACS "در آبهای خنثی" - در نقاط کلیدی اقیانوس های جهان و / یا در منطقه دید پایگاههای دریایی دشمن باشد. تعمیر و نگهداری چنین کشتی های هوایی می تواند توسط کشتی های تخصصی یا در قلمرو کشورهای دوست / بی طرف انجام شود.
بالگردهای بالقوه بدون سرنشین می توانند بلافاصله پس از خروج ناو هواپیمابر از دریا ، AUG را همراهی کنند. به برخی از کشتی های هوایی می توان مناطق کنترل اختصاصی اختصاص داد که در آنها باید AUG / KUG "خود" را همراهی کرده و آنها را در نقاط خاصی به کشتی های هوایی منطقه بعدی منتقل کنند.
البته ، کشتی های هوایی بزرگ یک هدف نسبتاً آسیب پذیر برای هواپیماهای دشمن هستند ، اما تفاوت های ظریف متعددی وجود دارد: اولاً ، هنگامی که در مرزهای دولتی و در فاصله کمی از آن قرار می گیرید ، ایمنی هواپیماهای بدون سرنشین را می توان با هوانوردی هوا تأمین کرد. نیروی (نیروی هوایی) ، در حالی که ما کنترل سطح را در فاصله 600-800 کیلومتری مرز دولتی انجام می دهیم.
ثانیاً ، توانایی ارائه ردیابی از فاصله حدود 500-600 کیلومتر ، کار هوانوردی دشمن را به طور قابل توجهی پیچیده می کند ، زیرا یا سازماندهی وظیفه مداوم جنگنده ها در منطقه تخریب کشتی هوایی به هوا موشک های هوایی مورد نیاز است ، که به نوبه خود منجر به فرسودگی سریع منابع موتور هواپیما و هزینه زمان پرواز اضافی می شود ، یا جنگنده ها باید مستقیماً به دوره تهدید شده اعزام شوند ، در این صورت کشتی هوایی می تواند هواپیما را ترک کند منطقه آسیب دیده ، حتی با در نظر گرفتن سرعت کم آن.
ثالثاً ، در صورت درگیری واقعی ، هنگامی که AUG در منطقه دید ناوچه هوایی شناسایی و در محدوده موشک های ضد کشتی پرتاب شده از SSGNs قرار دارد ، جنگنده های ناو هواپیمابر می توانند هواپیمای بدون سرنشین را نابود کنند ، اما آنها خواهند داشت جایی برای بازگشت نیست و چنین مبادله ای را می توان کاملاً قابل قبول دانست.
اگر ارتفاع عملیاتی هواپیماهای بدون سرنشین به 30-40 کیلومتر افزایش یابد ، سرنگونی آنها حتی سخت تر می شود و محدوده مشاهده وسایل شناسایی روی کشتی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
ماهواره های جوی - پهپادهای برقی در ارتفاع بالا
هواپیماهای بدون سرنشین (پهپادها) با ارتفاع زیاد و طول پرواز طولانی ، به هواپیماهای استراتوسفری اضافه خواهند شد. فرض بر این است که پهپادهای استراتوسفری با موتورهای الکتریکی مجهز به باتری و پنل های خورشیدی قادر خواهند بود ماه ها یا حتی سالها در هوا بمانند.
بر اساس تعداد پروژه ها ، پهپادهای استراتوسفری منطقه ای بسیار امیدوار کننده هستند. اول از همه ، آنها به عنوان جایگزینی برای ماهواره ها برای استقرار سیستم های ارتباطی (برای کاربردهای نظامی و نظامی) و همچنین برای نظارت و شناسایی در نظر گرفته می شوند.
یکی از بلندپروازانه ترین پروژه ها پهپاد بوئینگ SolarEagle (Vulture II) است که قرار است توانایی انتقال ارتباطات و شناسایی را داشته باشد ، به طور مداوم به مدت پنج سال (!) در ارتفاع حدود 20 کیلومتری در هوا. بودجه این پروژه توسط آژانس دارپا تامین می شود.
طول بال پهپاد SolarEagle 120 متر است ، حداکثر سرعت آن تا 80 کیلومتر در ساعت است. پنل های خورشیدی پهپاد SolarEagle قرار است 5 کیلووات برق تولید کنند که برای پروازهای شبانه در پیل های سوختی ذخیره می شود.
یکی دیگر از پهپادهای برقی بلند ارتفاع Solara 60 از Titan Aerospace ، که توسط گوگل در سال 2014 خریداری شد ، همچنین برای پروازهای طولانی در ارتفاع بیش از 20 کیلومتر طراحی شده است. طراحی پهپاد Solara 60 شامل یک موتور الکتریکی واحد با ملخ قطر بزرگ ، باتری های لیتیوم پلیمر و پنل های خورشیدی است.گوگل قصد داشت 11000 پهپاد Solara 60 را برای تهیه تصاویر لحظه ای از سطح زمین و استقرار اینترنت خریداری کند. این پروژه در سال 2016 متوقف شد.
در سال 2001 ، ناسا پهپاد برقی ارتفاع Helios را آزمایش کرد. ارتفاع پرواز 29.5 کیلومتر ، زمان پرواز 40 دقیقه بود.
روسیه در این زمینه موفقیت های متوسطی دارد. NPO به نام لاوچکین در حال توسعه پروژه یک پهپاد استراتوسفری "Aist" LA-252 با ارتفاع پرواز 15-22 کیلومتر و ظرفیت حمل 25 کیلوگرم است. این دو موتور الکتریکی در روز از پنل های خورشیدی و در شب از باتری تغذیه می کنند.
شرکت Tiber به همراه صندوق تحقیقات پیشرفته (FPI) در حال توسعه پهپاد استراتوسفری Sova است که قادر است در ارتفاع حدود 20 کیلومتری کار کند.
در سال 2016 ، نمونه اولیه پهپاد SOVA 50 ساعت در ارتفاع 9 کیلومتری پرواز کرد. متأسفانه ، نمونه اولیه دوم با طول بال 28 متر هنگام آزمایش در سال 2018 سقوط کرد. نمونه اولیه دوم قرار بود 30 روز را در پرواز بدون توقف بگذراند و به ارتفاع 20 کیلومتری برسد.
معایب تقریباً همه پروژه های موجود پهپادهای برقی استراتوسفری را می توان به مقدار کم بار تحویل داد - در بهترین حالت ، چند صد کیلوگرم است. با این حال ، حتی ظرفیت حمل کنونی امکان قرار دادن تجهیزات شناسایی نوری و / یا تجهیزات شناسایی الکترونیکی (RTR) بر روی پهپادهای برقی ارتفاع بالا را فراهم می کند.
از سوی دیگر ، این نوع هواپیماها تنها در ابتدای توسعه خود هستند. پیشرفت در زمینه باتری ها و موتورهای الکتریکی به ما امکان می دهد در مورد حمل و نقل هوایی مسافران تجاری صحبت کنیم و گسترش انرژی سبز به تعداد زیادی از کارها برای بهبود کارایی سلول های خورشیدی کمک می کند. پهپادهای بدون پیل سوختی هیدروژنی نتایج بسیار خوبی را نشان می دهند.
ما نباید پیشرفت در توسعه مواد کامپوزیتی را که باعث افزایش استحکام بدنه هواپیما در عین کاهش وزن و کاهش امضای رادار می شود ، و همچنین فناوری های چاپ سه بعدی که امکان تولید قطعات یکپارچه سبک و با دوام با یک پیچیده را ممکن می سازد ، فراموش کنیم. ساختار داخلی ، تولید آن با روشهای سنتی غیرممکن است.
در مجموع ، این امر می تواند روی ظاهر پهپادهای برقی در ارتفاع بالا حساب کند - در واقع ماهواره های جوی با افزایش ظرفیت حمل و برد پرواز تقریباً نامحدود.
همانطور که کاهش اندازه و پیچیدگی تولید ماهواره های مصنوعی زمین (AES) و همچنین هزینه پرتاب آنها منجر به این واقعیت می شود که تعداد آنها در مدار به سرعت در حال افزایش است ، بهبود پهپادهای استراتوسفری نیز می تواند منجر به تأثیر مشابهی در استراتوسفر ، هنگامی که در یک لحظه معین در آسمان ده ها هزار پهپاد برقی در ارتفاع بالا وجود دارد که ارتباطات را منتقل می کنند ، مشاهدات هواشناسی ، ناوبری ، شناسایی را انجام می دهند و تعداد زیادی از کارهای تجاری و نظامی دیگر را حل می کنند.
این امر از نظر ردیابی AUG / KUG برای ما چه معنایی خواهد داشت؟ این واقعیت که یافتن یک پهپاد شناسایی در بین تعداد زیادی هواپیمای سرنشین دار ، پهپادهای غیرنظامی و نظامی کشورهای مختلف و برای اهداف مختلف چندان آسان نخواهد بود.
در مقایسه با هواپیماهای شناسایی سرنشین دار ، انواع دیگر پهپادها و هواپیماهای استراتوسفری ، پهپادهای برقی ارتفاع بالا باید به میزان قابل توجهی کمتر قابل مشاهده باشند. امضای حرارتی آنها عملاً وجود ندارد و امضای رادار ناچیز است و می توان با کمک راه حل های مناسب آن را کاهش داد.
نتیجه گیری
کشتی های هوایی استراتوسفر و پهپادهای برقی ارتفاع بالا می توانند "رده دوم" سیستم های شناسایی و تعیین هدف را تشکیل دهند ، و قابلیت های ماهواره های شناسایی را تکمیل کرده و قادر به خنثی کردن "نقاط تاریک" در مسئله تشخیص AUG و KUG هستند.
مانند ابزارهای شناسایی مداری ، کشتی های هوایی استراتوسفری و پهپادهای برقی در ارتفاع زیاد به عنوان ابزارهای شناسایی نه تنها برای نیروی دریایی بلکه برای سایر شاخه های نیروهای مسلح بسیار مثر خواهند بود.
باید در نظر داشت که یک شرط مهم برای اطمینان از عملکرد هواپیماهای استراتوسفری و پهپادهای برقی در ارتفاع بالا ، در دسترس بودن سیستم های ارتباطی ماهواره ای جهانی است - فقط در این مورد آنها قادر خواهند بود در فاصله ای از مرزهای دولتی روسیه کار کنند. به
